裸機實現LED閃爍

一、啟動代碼

1. 異常向量表配置

1. .global

? ? ? ? 匯編器指令，全局定義標簽_start，作為匯編程序的默認起點

2. 配置標簽

? ? ? ? 配置標簽時可以前置加_ ，以便和普通標簽或系統標簽做區分

3. 異常向量表

? ? ? ? ARM架構規定異常向量表位置固定，配置對應位置的異常向量

2. start函數

1. 操作CPSR寄存器 搭建運行環境

1. 配置irq模式

????????用于處理中斷，確保各個部分的獨立性

????????1. mrs 指令使cpsr寄存器 備份到r0中

????????2. 修改模式為irq模式
先通過bic指令對后五位清零，便于后續修改模式
手冊Label - ARM processor 查詢模式代碼，通過orr指令進行修改配置

????????3. 打開終端I位
通過bic指令對第 I 位置1，打開中斷，確保程序能響應中斷
注：整個程序中斷只用配置一次，后續修改 sys 模式時不用再次配置?

? ? ? ? 4.?msr指令將 r0 值 返回置 cpsr ，確保模式轉換

2. 配置sys模式

????????可以使C語言執行，空間大

????????1. mrs 指令使cpsr寄存器 備份到r0中

????????2. 修改模式為sys模式
sys模式代碼為11111，可以省略清零準備步驟

? ? ? ? 3. 不用再次配置中斷響應

? ? ? ? 4.?msr指令將 r0 值 返回置 cpsr ，確保模式轉換

2. CPS指令 搭建運行環境

1. 關閉中斷

????????防止初始化過程被中斷打斷，確保原子操作

2. cps

手冊376 CPS指令專用操作cpsr寄存器

配置中斷：????????CPS<effect> <iflags>{, #<mode>}

配置模式：? ? ? ? CPS #<mode>

????????CPS用于ARMv6v7架構，keil默認目標為ARMv5架構無法編譯通過，可以使用操作CPSR寄存器的方式

3.分配空間?

? ? ? ? 硬件ROM（加載域）的起始物理地址為0x8000 0000
為 irq 模式0x12分配 32M = 32 * 1024 * 1024 = 0200 0000 大小的空間，即0x8200 0000
為 sys?模式0x1F再分配 32M大小的空間，即 0x8400 0000

3. 開啟實現目的程序

二、LED燈配置

1. led_init

1.?? 功能復用配置

GPIO引腳初始化

????????手冊C32 - IOMUXV Memory Map... - IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03 p1571
引腳的功能復用（MUX）

    // IO復用功能配置// 手冊C32 - IOMUXV Memory Map... // - IOMUXV Memory Map... - IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03 p1571ldr r0, =0x020E0068ldr r1, =0x05                   // 0101 ALT5-GPIO1_IO03str r1, [r0]     

1. 加載IOMUX控制寄存器地址
Address:20E_0000h base + 68h offset = 0x20E 0068

2. 將引腳功能從默認模式切換為GPIO
模式GPIO_IO03 gpio1模式代碼為 0101 = 0x05

3. str指令將配置寫回寄存器
將 r1 存放的內容存放在 r0 存放的地址內
即將0x05 模式存放在控制寄存器的地址，實現引腳初始化

2.? ?電氣特性配置

設置引腳的驅動能力、上下拉等電氣參數

GPIO引腳初始化

????????手冊C32 - IOMUXV Memory Map... - IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03 p1793
引腳的??電氣特性??(PAD)，滯回器、上拉/下拉電阻、開漏/推挽輸出

??

    // 引腳電氣特性配置// 手冊C32 - IOMUXV Memory Map... // - IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03 p1793ldr r0, =0x020E02F4ldr r1, =0x10B0                 str r1, [r0]      

1. 加載PAD控制寄存器地址
Address:20E_0000h base + 2F4h offset = 0x20E 02F4

2. 配置電氣參數（驅動強度、壓擺率、上下拉、開漏/推挽）
配置為0x10B0 = 0001 0000 1011 0000
對應部分參數為：12位? ：? ? 1：使能上拉
7-6位：??10：中速100MHZ
5-3位：110：中等驅動強度? ? ? ? ......

3. str指令將配置寫回寄存器
將 r1 存放的內容存放在 r0 存放的地址內
即將0x10B0?模式存放在PAD寄存器的地址，實現電氣配置

3. ??方向配置??

????????將引腳設置為輸出模式
手冊C28(外設) - GPIOx - GDIR

    // 引腳方向// 手冊C28(外設) - GPIOx - GDIRldr r0, =0x0209C004             ldr r1, [r0] orr r1, r1, #(1 << 3)str r1, [r0]  

1. 加載GPIO1的GDIR（方向控制寄存器）地址
Address:Base address + 4h offset?

2. 設置輸出模式
將GPIO_IO03設為輸出，即通過orr指令將第三位置1

3. str指令將配置寫回寄存器
將 r1 存放的內容存放在 r0 存放的地址內
即將結果返回寄存器地址，實現配置輸出模式

2. led_on

? ? ? ? 手冊C28(外設) - GPIOx - DR

通過bic指令將GPIO_IO03位清零，通過硬件電氣特征，此時LED點亮

3. led_off

通過orr指令將GPIO_IO03位置1，通過硬件電氣特征，此時LED熄滅

4. led_delay

????????通過執行一個??空循環??消耗CPU時間，實現??軟件延時??

三、編譯與測試

1. 編譯步驟

1. arm-linux-gnueabihf-gcc 只匯編不鏈接

????????arm-linux-gnueabihf-gcc?-c?start.S?-o?start.o?-g

? ? ? ? -o ????????只編譯不鏈接
-g ????????保留編譯信息

2. arm-linux-gnueabihf-ld 鏈接代碼到特定地址

????????（得到可執行，可連接程序 linux?executable?linkable?file）

????????arm-linux-gnueabihf-ld?-Ttext?0x87800000?start.o?-o?start.elf

? ? ? ? Ttext ????????指定代碼段加載地址
-o? ? ? ????????輸出ELF格式可執行文件

3. arm-linux-gnueabihf-objcopy?格式轉換?

????????arm-linux-gnueabihf-objcopy?-O?binary?-S -g start.elf?start.bin

? ? ? ? -O binary? ? ? ? ? ? ? ? 輸出二進制格式
-S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?去除符號表
-g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 去除調試信息

4. arm-linux-gnueabihf-objdump?反匯編（可省略）

????????arm-linux-gnueabihf-objdump?-D?start.elf??>?start.dis

????????-D? ? ? ? ? ? ? ? ?反匯編所有段

5. imxdownload 燒寫程序到SD卡

./imxdownload?start.bin?/dev/sdb

????????插入SD卡后選擇連接到虛擬機Ubuntu? ? ? ?
使用 chmod?+777?imxdownload 命令賦予 imxdownload 權限
通過 ls/imxdownload /dev/sdb 命令查看dev
剛插入SD卡就執行命令可能會出錯，現象為少燒寫速率以M為單位，此時需要重啟虛擬機

6. 將SD卡插入板子觀察現象

? ? ? ? 注：
修改板子工作模式為SD模式
插入SD卡時不要上電

BOOT工作模式：

2. Makefile